Fuzzyohjausta

Fuzzyohjausta, englanniksi fuzzy control, on ohjausjärjestelmien suunnittelumenetelmä, jossa epäselviä tai epävarmoja ilmiöitä hallitaan käyttämällä fuzzy- eli epätarkkoja määritelmiä sekä kielellisiä muuttujia. Sen ydin on muuttujien jäsentäminen fuzzy-tiloihin, sääntöihin perustuva päätöksenteko ja lopullisen ohjausarvon palauttaminen todellisena lukuarvona defuzzifikation avulla. Fuzzyohjaus soveltuu erityisesti järjestelmiin, joissa tarkka matemaattinen malli on vaikea tai mahdoton, tai joissa järjestelmä käyttäytyy epälineaarisesti ja on altis häiriöille.

Prosessi koostuu useista vaiheista: ensin syötteet fuzzifioidaan eli muunnetaan epäselvillä jäsenarvoilla esiintyviksi muuttujiksi; tämän jälkeen sovelletaan sääntövarasto, jossa if-then -lausekkeet määrittävät, miten syöte vaikuttaa ohjaukseen; seuraavaksi tulokset yhdistetään ja lopuksi defuzzifikaatiolla tuotetaan konkreettinen, ohjausparantumaan soveltuva arvo. Yleisimmät defuzzifikaatiomenetelmät ovat esimerkiksi kuuden vaiheen vali, painotettu keskiarvo ja centroidimenty.

Käytetyt rakenteet jakautuvat pääosin kahteen tyyppiin: Mamdani- ja Takagi–Sugeno -mallit. Mamdani-malli käyttää epäselviä settei sekä ulostulolle epäselviä arvoja, kun taas Sugeno-mallit käyttävät lineaarisia tai vakioarvoja ulostulona, mikä helpottaa optimointia ja säätöä.

Fuzzyohjausta sovelletaan laajasti teollisuudessa, kulutuselektroniikassa, autojen ajoneuvotiloissa, prosessihallinnassa sekä robotisissä järjestelmissä. Sen etuja ovat kyky käsitellä epävarmuutta ja taloudellisesti haarautuvia tilanteita sekä suhteellisen vähäinen riippuvuus tarkasta mallinnuksesta, mutta suunnittelu vaatii laadukasta sääntö- ja jäsenarvostojen kehitystyötä sekä mahdollisesti doiminen laskentaresursseja.